Вы здесь

Какая техника сможет предсказать обвал в шахте?


Над этим вопросом сейчас работают в Объединенном институте проблем информатики (ОИПИ) НАН Беларуси. Научно-техническая программа Союзного государства «СКИФ-Недра» заканчивается в этом году, и ученые готовы поделиться итогами трех лет исследований. В этот раз семейство СКИФов пополнится офисным вариантом суперкомпьютера, программным обеспечением, способным заранее предупреждать о возможностях обвалов, и не только.


Изначально в программу закладывалась идея создать технологию, которая позволит больше использовать ресурсный потенциал углеводородного сырья. Но поскольку для нашей страны более актуально проводить разведку залежей твердых полезных ископаемых — что и для России представляет интерес, — круг задач был расширен. Программа «СКИФ-Недра» относительно небольшая — девять проектов, — но, что важно, имеет четкую практическую направленность. Результаты будут использованы в НПЦ по геологии и на «Беларуськалии». Также планируются поставки программно-аппаратных комплексов на базе суперкомпьютеров офисного плана в Россию и другие зарубежные страны. Всего из бюджета Союзного государства на реализацию программы выделено 750 млн российских рублей. При этом в свои разработки ОИПИ вкладывает и собственные средства.

Первое, над чем пришлось поработать, — сделать прикладное программное обеспечение (ПО), чтоб повысить эффективность анализа геолого-геофизических данных. Оно необходимо для обработки сейсмоданных, гидродинамического моделирования, а также подсчета запасов.

В недрах Беларуси на сегодня найдено порядка четырех тысяч месторождений различного минерального сырья. Важнейшими считаются топливно-энергетические ресурсы (нефть, попутный газ, горючие сланцы) и калийная и каменная соли. Например, в Припятском прогибе находятся месторождения нефти и попутного газа. И, конечно, такая технология довольно востребована на «Беларуськалии».

На данный момент разработана экспериментальная программа мониторинга безопасности проведения горных работ. Помимо этого, у геологов накопилось огромное количество информации в разных форматах: карты, записи, данные сейсморазведок... И задача ОИПИ, как поясняет заместитель генерального директора института Сергей Кругликов, сделать единую высокопроизводительную систему накопления геолого-геофизической информации и сосредоточить ее в НПЦ по геологии. Отдельно институт сделал и передал аппаратно-программный комплекс для НПЦ. В нем будет храниться база данных и необходимое ПО для проведения вычислений. Система защиты для информации с ограниченным доступом уже установлена в соответствующих подразделениях.

Среди новинок «железа», опытные образцы которого появятся в результате этой программы, есть «СКИФ-ГЕО-ЦОД РБ» — стационарный суперкомпьютер. Он будет обладать производительностью 150 Тфлопс и оперативной памятью 1,4 Тбайт. Это означает, что суперкомпьютер сможет выполнять 150 триллионов операций в секунду. Экспериментальный образец офисного суперкомпьютера «СКИФ-ГЕО-ОФИС РБ» обладает более скромной производительностью — свыше 10 Тфлопс. Но он решает другие задачи и внешне выглядит как стандартный компьютер. Здесь использованы уникальные отечественные технические решения, и, что сразу замечаешь, работает он беззвучно. Пока что это разовое исполнение можно оценить в порядка $20 тысяч. Сейчас подготовлен экспериментальный образец и ведутся переговоры с Китаем и Саудовской Аравией по поставке. В России, к примеру, в это же время создают мобильный суперкомпьютер.

Зачем белорусским геологам нужен суперкомпьютер? Как говорят в институте, на сегодня у НПЦ по геологии есть комплексы, которые позволяют решать определенные задачи, но их алгоритмы настроены исключительно на белорусские месторождения. И обычное оборудование на прохождение этих систем операций затрачивает, к примеру, час, когда суперкомпьютеру нужно пару минут. При этом создается система, которая будет обрабатывать большие объемы данных, сохраняя интерактивность. Получается довольно универсальное решение.

Один из основных аспектов программы — снизить технологическую зависимость от импортного специального прикладного ПО и вычислителей в этой области. Сергей Кругликов отмечает, что на данный момент в геологии используются зарубежные программные продукты. Их содержание достаточно дорогое, плюс иногда поставщик требует соответствующего оборудования. Фактически идет покупка программно-аппаратного комплекса. А в институте создается тот же комплекс, но отечественный, который может быть доработан под конкретные задачи. И не надо будет волноваться об утечке информации.

Для «Беларуськалия» интересна разработка ПО для обеспечения безопасности горнодобывающих работ. Конечно, на таком предприятии уже есть программы, обрабатывающие данные, поступающие с различных датчиков в шахтах. Оригинальность решения в том, что комплексная обработка информации от датчиков и выявление определенной схожести их поведения позволяет спрогнозировать возможное обрушение за 5—7 минут до его начала. Разрабатываемое ПО постоянно тестируется в шахтах. Как объясняет Сергей Медведев, заведующий лабораторией ОИПИ НАН, задачи решаются в трехмерном варианте с динамической визуализацией результатов. Это качественно новый подход в геомеханическом моделировании.

Так выглядит офисный вариант суперкомпьютера. Фото Сергея НИКОНОВИЧА

Что касается комплектации, процессоры в суперкомпьютерах импортные. Белорусских аналогов им нет, да и их разработка потребует серьезных денежных вложений, поэтому гораздо выгоднее закупать. При этом рассматриваются и российские процессоры: в марте в институте тестировали «Эльбрус-4С».

Отечественные предприятия, которым интересны разработки ОИПИ, — это «Белшина» (с ним реализован один из последних проектов), «Белкард» (с которым сотрудничали еще во время первых СКИФов), «Гомсельмаш» (разработки появились в рамках «СКИФ-Триада»).

В лаборатории, где находятся суперкомпьютеры семейства СКИФ, стабильно поддерживается прохладная температура. Аппаратура работает в режиме 24/7: выключать их невыгодно со стороны энергопотребления, да и ресурс нужен круглосуточно. В этой небольшой комнате расходуются 60 % энергии института.

Надежда АНИСОВИЧ

Название в газете: Компьютер для геолога

Выбор редакции

Спорт

Сегодня стартует один из старейших турниров Европы

Сегодня стартует один из старейших турниров Европы

111-й чемпионат Европы по фигурному катанию начинается на «Минск-Арене» женскими выступлениями одиночек.

Общество

Какой некачественный товар можно встретить в магазинах?

Какой некачественный товар можно встретить в магазинах?

 Вот вы, например, знаете, какие светодиодные лампочки не соответствуют техническим регламентам по безопасности? 

Общество

Система оплаты труда бюджетников станет проще

Система оплаты труда бюджетников станет проще

Это предусмотрено Указом Президента от 18 января 2019 года № 27 «Об оплате труда работников бюджетных организаций».

Общество

В Чаусах создана система по поддержке людей и человеческих связей

В Чаусах создана система по поддержке людей и человеческих связей

Забота о людях преклонного возраста приобретает в нашем обществе особое значение.